結構生物化學/酶/共價催化

定義

共價催化是酶催化特定反應的四種策略之一。當酶促反應中的底物在催化反應過程中暫時與酶共價結合時，就會發生共價催化。在這個反應中，酶包含一個反應性基團，通常是一個親核殘基，它透過親核攻擊與底物反應。這通常是由吡啶完成的，吡啶是比水更好的親核試劑，其 pKa 為 15.7。反應過程中過渡態的電荷損失將導致水解加速。該殘基在整個催化反應過程中與底物共價結合，新增一個額外的中間體，這有助於透過降低活化能來穩定後來的過渡態。然後，共價鍵斷裂以再生酶。

參與共價催化的酶的例子

參與共價催化的酶的例子包括蛋白水解酶胰凝乳蛋白酶和胰蛋白酶，其中親核試劑是絲氨酸上的羥基。胰凝乳蛋白酶是消化系統的降解蛋白酶。它催化肽鍵的斷裂，這些肽鍵位於大的芳香族或非極性殘基附近。它在蛋白質的羧基末端側裂解肽鍵。胰凝乳蛋白酶具有三個主要的催化殘基，被稱為催化三聯體。它們是 His 57、Asp 102 和 Ser 195。在去質子化後，由於其醇鹽，絲氨酸殘基成為一個強大的親核試劑，它將攻擊蛋白質中羰基的相對不活潑的碳。該圖顯示了催化三聯體的中性和去質子化形式。由 Kiongho 提供；www.nsm.buffalo.edu/~kiongho/

共價催化中使用的典型殘基是 Lys、His、Cys、Asp、Glu 和 Ser，以及一些其他輔酶。

下面顯示了共價催化的一個例子。

有關更多資訊，請參見共價催化

參考

Berg，Jeremy M. John L. Tymoczko。Lubert Stryer。生物化學第六版。紐約：W.H. Freeman and Company 2007。